بخشی از مقاله
چکیده
یکی از اهداف روش های جدید ساخت وساز، کاهش زمان اجرای سازه می باشد. در این شرایط ممکن است بارهای بزرگی برروی بتن در چند روز ابتدایی پس از بتن ریزی وارد می شود که سبب آسیب به سازه وتاثیر در روند رشد مقاومت سازه شود.هدف از مطالعه حاضر، بررسی تاثیر بارهای زودهنگام درمقاومت فشاری 28 روزه بتن های خودتراکم حاوی پودرسنگ آهک وزئولیت درشرایط عمل آوری خشک ومرطوب می باشد.
بدین منظور بتن های خودتراکم حاوی پودرسنگ آهک و زئولیت درشرایط نگه داری مختلف درسنین 1و3و7 روز پیش بارگذاری در حد 80 و90 درصد مقاومت فشاری خود درآن سنین تحت آسیب قرار می گیرند وپس از عمل آوری درشرایط خشک ومرطوب، مقاومت فشاری 28 روزه آن ها اندازه گیری می شود.
مطابق با نتایج امکان بازیابی مقاومت فشاری 28 روزه نمونه های آسیب دیده نسبت به نمونه های سالم درهمه شرایط عمل آوری وجود دارد. آزمایشهای صورت گرفته درشرایط عمل آوری مرطوب وخشک نشان می دهد که بازیابی کامل مقاومت فشاری نمونه های آسیب دیده نسبت به نمونه های سالم تنها درنمونه های پیش بارگذاری شده درسن 1 روز اتفاق افتاده است ودرسایر سنین - 3و - 7 روز کاهش مقاومت 28 روزه نسبت نمونه های سالم رخ داده است. نتایج بیانگرآن است که بجز نمونه های حاوی پودرسنگ آهک در1 روز، درسایر موارد بیشترین بهبود مقاومت فشاری 28روزه نمونه های آسیب دیده درسنین اولیه 1 - و3و - 7 نسبت به نمونه های سالم درشرایط خشک رخ داده است.
-1 مقدمه
مصرف بتن به علت ارزانی و دسترسی آسان به اجزای آن روز به روز در سراسر جهان توسعه می یابد. زیرا مصالح اصلی مورد استفاده در بتن به حد کافی در همه جای کره زمین یافت می شود. ساخت وساز های بتنی همواره نیازمند جاگذاری و فشرده سازی مناسب بتن تازه درقالب به منظور رسیدن به خواص مکانیکی کافی در حالت سخت شده بتن می باشد.
ایده بتن های خودتراکم برای اولین بار در سال 1986 در ژاپن مطرح شد.[1] بتن خودتراکم نسل جدیدی از بتن با خاصیت شکل پذیری بالا و مقاومت کافی در برابر جداشدگی می باشد. این بتن نوع خاصی از بتن می باشد که می تواند به راحتی درداخل قالب جریان یابد وتمام گوشه های قالب وفضاهای بین آرماتورها را بدون نیاز به لرزاندن و هرگونه عمل فشرده سازی پرنماید.[2] خاصیت پرکنندگی، خاصیت عبور و مقاومت در برابر جداشدگی، سه عامل اصلی و ضروری بتن های خودتراکم هستند. تعادل بین این سه عامل باید به دقت حفظ شود تا بتوان به خودتراکمی رسید.
درسازه های بتنی ممکن است در سنین اولیه پس از اجرا که بتن به مقاومت چندانی دست نیافته است، بارهای عمدی و غیرعمدی نظیرجابجایی قطعات پیش ساخته، انبارکردن مصالح و... بربتن وارد می شود. درصورتیکه این بارها نزدیک به مقاومت بتن باشند می توانند سبب ترک خوردن و کاهش مقاومت بتن شوند.سوالاتی ممکن است مطرح شود که آیا ترکها و آسیب های وارده در سنین اولیه بتن ماندگارند یا از بین می روند؟ آیا بتن می تواند مقاومت خود را در سنین بالاتر بدست آورد یا خیر؟
عبدالجواد وحداد درسال1992 مطالعاتی در زمینه بازیابی مقاومت فشاری نمونه های آسیب دیده در بتن انجام دادند.آن ها در آزمایش های خود نمونه های بتن را در سنین ابتدایی - از 2 تا 72 ساعت - پس از ساخت بادرصدهای مختلف از65 تا 100 درصد مقاومت فشاری مورد بارگذاری قرار دادند. ایشان به این نتیجه رسیدند که بارگذاری تا 90 درصد مقاومت فشاری بتن فراتراز 8 ساعت از ساخت آن، تاثیری روی مقاومت فشاری بتن در سنین بالاتر ندارد. وی همچنین نتیجه گرفت که عمل آوری مرطوب یک نیاز ضروری برای بدست آوردن حداکثر بهبودی در مقاومت بتن است. دربارگذاری مجدد مشاهده کردند که شکست نمونه های آسیب دیده همیشه از ترکهای موجود آغاز می شود. وی همچنین بیان کرد، خودترمیمی کامل ترکها - پرشدن ترکها - به معنی بازیابی کامل مقاومت فشاری نیست.
کلایس و دین در سال2011 در تحقیقاتشان ، نمونههای بتنی را تحت 70،80 و90 درصد مقاومت فشاری نهایی در سنین 1 ، 3 و7 روز پس از اجرا بارگذاری کردند و پس از 28 روز نگهداری در آب مقاومت فشاری نمونه های آسیب دیده را را بدست آوردند . آنها در آزمایش های خود به این نتیجه دست یافتند که بارگذاری تا 90 درصد مقاومت فشاری در سنین ابتدایی عمر بتن - 1، 3 و 7 روز - ، تاثیری بر کاهش مقاومت فشاری 28 روزه بتن ندارد، و بطور متوسط افزایش مقاومت فشاری 6 درصدی نسبت به نمونه های سالم رخ داده است.
درتحقیقی دیگر توسط کلایس و دین ارزیابی مجددی بر روی نتایج پژوهش عبدالجواد وحداد صورت گرفت. آنها به این نتیجه دست یافتند در اکثر نمونه هایی که تا 90درصد مقاومت فشاری فراتر از 8 ساعت پیش بارگذاری شدند، افزایش میانگین 5,7 درصد مقاومت فشاری 28 روزه نسبت به نمونه های سالم دارند.
وجینی ویکتور و همکاران در سال 2011 درتحقیقاتشان عملکرد باکتری ها در بهبودی ترک مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق نشان داده شد که در سنین اولیه 20 - روز - توانایی بهبود ترک در مخلوط کنترل، بیشتر از مخلوط دارای باکتری می باشد. با افزایش عمر در سن 40 روزه توانایی مخلوط کنترل و مخلوط دارای باکتری دارای آستانه بهبودی یکسانی می باشند. با این حال در سن 40 روزه هم در مخلوط کنترل و هم در مخلوط حاوی باکتری آستانه بهبودی افزایش یافته است. اما از سن 40 روزه به بعد مخلوط حاوی باکتری توانایی بستن ترک ها تا 0,5 میلیمتر را نیز دارا می باشد.
نویل درسال 1995 اشاره کردکه ترکهای ریز دربتن های آسیب دیده می توانند درشرایط مرطوب به کمک شکل گیری کلسیم کربنات نامحلول ناشی ازکلسیم هیدروکسید درسیمان بازیابی شوند.[6] پدیده ترمیم بتن که محققان دربازیابی مقاومت نمونه های آسیب دیده به آن اشاره کردند ابتدا توسط آبرامز با مشاهده محو شدن ترکهای پل آزادراه پس از گذشت 3 سال شناسایی شد.
درتحقیقی دیگر توسط مدندوست و همکاران نمونه های بتنی حاوی الیاف پروپیلن را تحت 80,90,95درصد مقاومت فشاری نهایی درسنین 1,3,7 روز بارگذاری کردند وپس از 28 روز عمل آوری در شرایط مختلف مقاومت فشاری نمونه های آسیب دیده را بدست آوردند. آنها درآزمایش های خود به این نتیجه دست یافتند که مقاومت 28روزه نمونه های بتن بدون الیاف با عمل آوری مرطوب که تحت پیش بارگذاری تا 90 درصد مقاومت فشاری نمونه ها قرار میگیرند، تاثیری درروند افزایش مقاومت فشاری بتن در سن 28 روز ندارد، مطابق با نتایج، افزایش مقاومت فشاری تا 12 درصد را نسبت به نمونه های بارگذاری نشده دارند وبدترین حالت دربازیابی مقاومت فشاری 28 روزه نمونه های آسیب دیده تقریبا در شرایط عمل آوری خشک کنترل نشده رخ داده است. با اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن به بتن، میزان آسیب وارده ناشی از پیش بارگذاری به نمونه های بتنی بیشتر شده است، که این آسیب بیشتر سبب تاثیر منفی در مقاومت 28 روزه نمونه های پیش بارگذاری شده در1 روز شده است.
با توجه به مطالعات محدودی که در گذشته در زمینه بارگذاری زودهنگام بتن خودتراکم صورت گرفته و توجه کمترتحقیقات انجام شده به تاثیر انواع شرایط عمل آوری وحضور موادپودری در بهبود نمونه های آسیب دیده، از اهداف این نوشته می باشد. مطالعه حاضر درباره مقاومت فشاری بتن خودتراکم حاوی پودرسنگ آهک و زئولیت تحت شرایط مختلف نگهداری دراثر بارگذاری زودهنگام در سنین اولیه پس از ساخت بتن می باشد.
-2 برنامه آزمایشگاهی
1-2 مصالح مصرفی
ماسه مصرفی، ماسه طبیعی شسته و شن مصرفی، شن شکسته با قطر سنگدانه حداکثر 19 میلیمتر می باشد. مشخصات فیزیکی سنگدانه های مصرفی در جدول - 1 - آمده است.
